High‐Performance Activated Carbons Synthesized from Nanocellulose for CO2 Capture and Extremely Selective Removal of Volatile Organic Compounds
Source abstract
Abstract
Abstract A series of sustainable activated carbons (ACs) with large surface areas and tunable pore sizes is synthesized from Cladophora cellulose and its chemically modified derivatives in a one‐step physical carbonization/activation process. The molecular structure of the cellulose precursors and the carbonization/activation atmosphere (N2 or CO2) significantly influence the pore structure of the ACs. When using oxidized cellulose and its further cross‐linkages as the precursor, the ACs have a large volume of ultramicropores (pore diameter < 0.8 nm). Activation in CO2 results in ACs with surface areas up to 1241 m2 g−1. These ACs have a high CO2 uptake capacity (2.29 mmol g−1 at 0.15 bar, 5.52 mmol g−1 at 1 bar; 273 K) and a high CO2–over–N2 selectivity (42 at 273 K). In addition, the capacity of the ACs to adsorb vapors of volatile organic compounds (VOCs) is remarkable, with values up to 0.97 mmol g−1 at very low VOC concentrations (200 ppmv). The ACs have ultrahigh VOCs–over–N2 selectivity up to 9.35 × 103 at 293 K for 0.02 vol%/99.8 vol% of benzene/N2 mixture. It is anticipated that these ACs will be useful as sorbents for the postcombustion capture of CO2 and for indoor removal and direct air capture of various VOCs.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Carbon Dioxide Capture Technologies · Membrane Separation and Gas Transport · Covalent Organic Framework Applications
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Division of Nanotechnology and Functional Materials Department of Engineering Sciences Uppsala University Uppsala SE‐75121 Sweden
Department of Materials and Environmental Chemistry Stockholm University Stockholm SE‐106 91 Sweden
Funding
Bo Rydins Stiftelse för Vetenskaplig Forskning
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